电路分析课后习题答案

第一章答案

一、⑴(c)(2)(c)(3)(b)(4)(c)(5)(d)(6)(a)7(d)

二、(1)4Q(2)4A(3)7V,7Q(4)U=5(C"+10g(5)40W(6)5Q,20Q

三、1.解：电路为一平衡电桥，c、d两点为等位点。将连接于c、d间的方支

路断开，可得

--(&+3网+3

"&+&)+(&+4)

"(%+&)+(&+&)

2.解：如图2所示。

图2

求凡b的电路可改画为图2(a),则

6*3

&由=—=2Q

6+3

求的电路可改画为图2(b),则

求凡d的电路可改画为图2(c),则

X詈

3.解：(1)由题3图(a),有

nc30x2040x60「，-0

长由=8+-----+------+6+4=54Q

30+2040+60

(2)应用Y-△等效变换，将题3图(b)电路等效变换为图3(c),则

&=10+{[10+30狙30+30)+10]/10+10力+10=当4

图3(c)

4.解：将无限网络看成无限多个梯形节组成，每一节如图4虚线框中所示。当去

掉第一节后，从cd看去仍是个无限网络，应有五山二凡葭作出图4(a)的等效电

路如图4(b)所示。

C

*

图4

OD

=1+—―+l=^d

则2+七

解，得%=%=3.2360

5.解：(1)题图5(a)所示电路的简化过程如图所示。

图5(a)

(2)图5(b)所示电路的简化过程如图5(b)所示。

图5(b)

(3)图5(c)所示电路的简化过程如图5(c)所示。

图5(c)

6.解：应用电源等效变换，将题6图所示电路等效为图6(a)所示电路。

图6(a)

由KVL,有

(1+1+7)；+4-9=0

E7=7Z=—V

9

7.解：应用电源等效变换及电阻串并联，先将题7图所示电路等效为图7(a)

所示电路。(由于待求量/、V所在支路属于2〃受控源与2Q并联支路的外电路,

故求I、〃时可将与受控源并联的2Q电阻去掉)

图7

由KVL,有

(3.2+1.2”-4-2^=0

将"=工2/代入上式，得

…白-2A

Z7=3.2/=3.2x(-2)=-6.4V

再由7(b)所示电路求出受控源支路的电流A。

Z2==U=-6.4A

2

由KCL,有

；1=-/-Z2=6.4-(-2)=8.4A

受控源的功率为

P=2%=-2x6.4x8.4=-107.52W(发出功率)

8、解：在端口加一电压源匕流过电流/,如图8所示。

⑴由KCL,有4=0.5%+/

把q=201］代入上式,得

/=-1;

=20x0,5/1+219

Z7=30Z,=30xf-l//)="-

由KVL,有93

I3

(2)由KCL,有4=1-A(1)

由KVL,有4=4+1011(2)

⑴式代入(2)式，得

=4(—i)+104

k=T

由KVL,有〃"+2///+2(-/)=-1

(3)由KCL,有

&=0.%+1

10

4=4+104(3)

Vk(4)

由KVL,有

U=U\+20"(5)

20Z2=404+24

把⑶、(4)代入上式,得

204=40(Z-Z2)+2(Z2+10Z)

小巧

29(6)

把⑶、(6)式代入(5)式,得

30

U=I+10Z+20X—/

229

30

=(21x^+10)f=31.724；

®=-=31.724Q

9、解：15V电压源、4A电流源单独作用时的电路如图9(a)、(b)所示。

图9

15V电压源单独作用时，由图9(a)可求得

-X/

/'--------=0.6A

10x4010+40205

12+

10+40

4A电流源单独作用时，由图9(b)可求得

/"=--~~J~~-X4-10=-1.92A

—+—+—

121040

由叠加定理，可得

Z=/'+/"=0.6-1.92=-1.32A

R19.424W

10、解：12V电压源、2A电流源、19V电压源单独作用时的电路如图10(a)、

(b)、(c)所示。

12V电压源单独作用时，由图10(a)可求得

12_____3

x5

4x12

4+12

3+(54-

=』NX5

11

6+ir

2V

图10

2A电流源单独作用时,由图10(b)可求得

u,6x34X12

5x(------+--------)

Uu6+34+12-x2=10V

6x34x12

5+(■)

6+34+12

9V电压源单独作用时，由图10(c)可求得

-19

XX5

I2x(5+1^12+(54-6T

44皿y6x3、

*8号

-7.125V

由叠加定理，得

U=Z7W+Z7'"=2+10-7.125=4,875V

11、解：10V电压源、2A电流源单独作用时的电路如图11(a)、(b)所示。

图A-2-14

10V电压源单独作用时，由图11(a)可求得

K\/[<1+4J*T2t/1=LU

r=吗

17

J7'=1X/'=12V

17

2A电流源单独作用时，由图11(b)可求得

KVL，'+2(r+5，'+穹询=0

”12„12

1"^--AU"^-—V

1717

由叠加定理，得

10122

U=U'+U''=—=-0.1176V

171717

图12

6A电流源单独作用时，由图12(a)可求得

由KCL,有。=6-'(1)

由KVL,有8WW-20F=J(2)

(1)式代入(2),得

/6-"+4/'—20『=0

Z'=2AZi'=6-Z'=6-2=4A

仆8〃=8x4=32V

4A电流源单独作用时，由图12(b)可求得

CT

r+—=4

由KCL,有8⑶

士rEM。・一

由KVL,有--—~(4)

⑶式、(4)式联立求解，得

32

U''="-V

3

入"=-尸=一竺A

则3

由叠加定理，可得

U=U'+U''=32--=—M

33

164

/i=zr+zr=4--=--A

33

受控源的功率为

224352

产=4IX/I=4X——x(--)=-——W

339

=-39.11W

13、解：(1)①.求开路电压

图13-1

②.求等效电阻及。由图13-1(a),得

10x40

Ro=2O+=28Q

10+40

③.求短路电流/sc。

应用叠加定理，求图13-1(b)所示电路的Zsco

40V电压源单独作用时，由图13T(c)得

4040

----------------x----------=1.1492A

10+20x4020+40

20+40

3A电流源单独作用时，由图13T(d)得

I"=-——J——-x3-20=-=0.8571A

1117

—+—+—

104020

4=3-1"=3-0.8571=2.1429A

由叠加定理，得

Zsc=1：+I：=1.1429+2,1429=+3.2858A

故电路的戴维南等效电路如图13T(e)所示，诺顿等效电路如图137(f)所示。

(2)①.求开路电压Uoc。

A=2A

=-10Z1+4Zt=-6><2=-12V

(«)g

图13-2

②.求等效电阻扁。由图13-2(a),有

A=/

"21-IO/1+%=-41

③.求短路电流Tse。由图13-2(b),有

A=2-4

鸣=1%+4

4(2-1")=10(2-4)+21“

Ac=弘

戴维南等效电路如图13-2(c)所示，诺顿等效电路如图13-2(d)所示。

(3)①.求开路电压ibco

1Q

%=——x3=6V

6+3

U依=-2x0,25^+271=0.5当=3V

0.25"

(a)

0.254

图13-3

②.求等效电阻扁。由图13-3(a),有

6x3

4=-1=21

16+3

Z7=2(Z-O.25Z70+q=21-0.5x2/+21=31

R=-=3Q

I

③.求短路电流/sc。由图13-3(b),有

由KCL,有4=0254+%

把4=24代入上式，得

z2=0.25x3/3+4

%=24

1=2Z2=44

,Ui,

.」3=4+%

由KCL,有3

由KVL,有=18

6母+%)+%=18

把％=4%代入上式，得

2x4乙+6乙=12

葭=1A

故戴维南等效电路如图13-3(c)所示，诺顿等效电路如图13-3(d)所示。

14、解：(1)①求ab处的戴维宁等效电路。应用电源等效变换法，如图14(a)

所示。

图14(a)

②求be处的戴维宁等效电路。应用电源等效变换法，如图14(b)所示。

图14(b)

(2)①求ab处的戴维宁等效电路。应用电源等效变换法，等效过程如图14(c)

所示。

图14(c)

②求be处的戴维宁等效电路。应用电源等效变换法，如图14(d)所示。

图14(d)

15、解:(a)由KVL,仃U=5(上+等-10=51+5

,111

(b)由KCL,

(C)由KCL，有

16、解:N1网络的戴维宁等效电路如图16(a)所示。

则Ni与N2联接电路可等效为图16(b)所示电路。

3

Us=-V

由图16(b)可知，若要使/为零，须使4。

1

17、解：电路从5Q电阻两端断开，如图17(a)所示，ab左端为一线性含源单口

网络。

图17

应用戴维宁定理

(1)求Uoc。由KVL,有

-2/i+6/「32+4/i=0

1^4A

Uoc=621=6x4=24V

⑵求扁。由图17(b),有

U=21+6占⑴

61】=21]+4(/-A)

跖=41

=0.5Z

将4=0.5/代入⑴式,得

u__

(3)作出戴维宁等效电路，并接上5c的电阻，如图17(c)所示，则

244

------x5=12V

5+5

18、解：电路从10。电阻两端断开，如图18(a)所示，应用戴维南定理求该线性

含源单口网络的等效电路。

(1)求%Co

1=---

或+20

20x12门80-87?

U-----------8=-----------

R+20R+20

图18

(2)求扁。

由图18⑹，可得『券

(3)作出戴维宁等效电路，并接上10Q电阻，如图18(c)所示,则当耳时,

10Q电阻获得最大功率，故

20-

2D+R-

R=2OCi

T,30-SR80-8x20

U=--------=------------=-2V

ocR+2020+20

10。获得的最大功率为

19解：应用电源等效变换法求解ab端的戴维宁等效电路，等效过程如图19所

示。

图19

(1)当％=80时，&件的电流为

1=^^=工=2人

为12+凡12+8

(2)当&z=12C时，&吸收的功率最大，该最大功率为

402402